Nucleótido cíclico fosfodiesterase

As 3′,5′-nucleótido cíclico fosfodiesterases (EC 3.1.4.17)  son unha familia de fosfodiesterases. Xeralmente, estes encimas hidrolizan un nucleósido fosfato 3′,5′-cíclico orixinando un nucleoósido 5′-fosfato:

nucleósido fosfato 3′,5′-cíclico + H2O  = nucleósido 5′-fosfato

Así controlan os niveis celulares de segundos mensaxeiros cíclicos e as súas taxas de degradación.
Algúns exemplos de nucleósidos fosfato 3′,5′-cíclicos son:
AMP 3′,5′-cíclico
dAMP 3′,5′-cíclico
IMP 3′,5′-cíclico
GMP 3′,5′-cíclico
CMP 3′,5′-cíclico
Existen 11 familias de fosfodiesterases (denominadas da PDE1 á PDE11) con diversas isoformas e variantes de empalme que tgeñen estruturas tridimensionais únicas e propiedades cinéticas, modos de regulación, localización intracelular, expresión celular e sensibilidade ao inhibidor características.

 Nomenclatura 

O nome sistemático deste encima é 3′,5′-nucleótido cíclico 5'-nucleotidohidrolase.  Outros nomes en uso son:  3′,5′-mononucleótido cíclico fosfodiesterase, PDE, 3',5'-nucleótido cíclico fosfodiesterase, 3′,5′-fosfodiesterase cíclica, 3′,5′-nucleótido fosfodiesterase, 3':5'-nucleótido cíclico 5′-nucleotidohidrolase, 3′,5′-ciclonucleótido fosfodiesterase, 3′,5′-nucleósido monofosfato cíclico fosfodiesterase, 3′:5′-monofosfato fosfodiesterase (CMP cíclico), citidina 3′:5′-monofosfato fosfodiesterase (CMP cíclico), 3′,5-nucleótido monofosfato cíclico fosfodiesterase, nucleósido 3′,5′-cíclico fosfato diesterase, nucleósido-3′,5-monofosfato fosfodiesterase'''.Nomes en inglés nos repositorios de encimas: cyclic 3′,5′-mononucleotide phosphodiesterase, PDE, cyclic 3',5'-nucleotide phosphodiesterase, cyclic 3′,5′-phosphodiesterase, 3′,5′-nucleotide phosphodiesterase, 3':5'-cyclic nucleotide 5′-nucleotidohydrolase, 3′,5′-cyclonucleotide phosphodiesterase, 3′,5′-cyclic nucleoside monophosphate phosphodiesterase, 3′:5′-monophosphate phosphodiesterase (cyclic CMP), cytidine 3′:5′-monophosphate phosphodiesterase (cyclic CMP), cyclic 3′,5-nucleotide monophosphate phosphodiesterase, nucleoside 3′,5′-cyclic phosphate diesterase, nucleoside-3′,5-monophosphate phosphodiesterase)

 Función 

 Fototransdución 

A retinal 3′,5′-GMPc fosfodiesterase (PDE) está localizada nos segmentos externos dos fotorreceptores e é un importante encima na fototransdución visual.

As 3′,5′-nucleótido cíclico fosfodiesterases dos bastóns da retina son oligoméricas, constituídas por dúas subunidades catalíticas pesadas, α (de 90 kDa) e β (de 85 kDa,) e dúas subunidades γ máis lixeiras inhibidoras (de 11 kDa cada unha).

A PDE dos bastóns é activada pola transducina. A transducina é unha proteína G que intercambia GDP/GTP na súa subunidade α unha v ez activada pola rodopsina fotolizada. A subunidade α da transducina (Tα) libérase do complexo β e γ e difunde no citosol para interaccionar e activar a PDE.

 Activación pola Tα 

Propuxéronse dous mecanismos para a activación da PDE. O primeiro propón que as dúas subinidades inhibitorias están unidas diferencialmente, son secuencialmente retirables e intercambiables entre o complexo nativo PDEαβγ2 e PDEαβ. A Tα unida a GTP retira as subunidades γ inhibitorias unha por unha das subunidades αβ catalíticas. O segundo e máis probable mecanismo consiste en que o complexo GTP-Tα únese ás subunidades γ pero en vez de disociarse das subunidades catalíticas, permanece co complexo PDEαβ. A unión do complexo GTP-Tα ás subinidades γ da PDE probablemente causa un cambio conformacional na PDE, o que permite un mellor acceso ao sitio da hidrólise do GMPc na PDEαβ.

 Estrutura 

Os sitios de unión para as subunidades α e β da PDE están probablemente na rexión central das subunidades γ da PDE. O C-terminal da subunidade γ da PDE está probablemente implicado na inhibición das subunidades α e β da PDE, ten o sitio de unión para Tα e a actividade acelerante da GTPase para o GTP-unido a Tα.

Nos conos a PDE é un homodímero de cadeas α, asociado a varias subunidades máis pequenas. Tanto a PDE de conos coma a de bastóns catalizan a hidrólise de AMPc ou GMPc ás súas formas 5′-monofosfato. Ambos os encimas tamén se unen ao GMPc con grande afinidade. Os sitios de unión ao GMPc están localizados na metade N-terminal da secuencia da proteína, mentes que o núcleo catalítico sitúase na porción C-terminal.

 Exemplos 

Xenes humanos que codifican proteínas que conteñen este dominio son:
 PDE1A, PDE1B, PDE1B2, PDE1C, PDE2A, PDE3A, PDE3B, PDE4A, PDE4B,  PDE4B5, PDE4C, PDE4D, 
 PDE5A,  PDE6A, PDE6B, PDE6C, PDE7A, PDE7B, PDE8A, PDE8B, PDE9A, 
 PDE10A, PDE10A2, PDE11A,

 Notas 

Categoría:Dominios proteicos
Categoría:Hidrolases